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【经验分享】STM32实例-FSMC 配置步骤

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STMCU小助手 发布时间:2022-6-26 16:38
    介绍下如何使用库函数对 FSMC 进行配置。这个也是在编写程序中必须要了解的。具体步骤如下:(FSMC 相关库函数在 stm32f10x_fsmc.c 和stm32f10x_fsmc.h 文件中)
(1)FSMC 初始化
    FSMC 的初始化主要是配置 FSMC_BCRx, FSMC_BTRx,FSMC_BWTRx 这三个寄存器,固件库内提供了 3 个初始化函数对这些寄存器配置。FSMC 初始化库函数如下:
  1. FSMC_NORSRAMInit();: o& q& ^. u; n  m# c
  2. FSMC_NANDInit();# z+ ]( N. y& l
  3. FSMC_PCCARDInit();
复制代码

' |5 T1 G& ^9 p: Q4 p) i
    这三个函数分别用来初始化 4 种类型存储器。这里根据名字就很好判断对
应关系。用来初始化 NOR 和 SRAM 使用同一个函数FSMC_NORSRAMInit()。所以我们之后使用的 FSMC 初始化函数为 FSMC_NORSRAMInit()。该初始化函数原型是:
  1. void FSMC_NORSRAMInit(FSMC_NORSRAMInitTypeDef*FSMC_NORSRAMInitStruct);
复制代码
- R: q, w$ ^/ X& ]
    这个函数只有一个参数,是一个结构体指针变量,结构体类型是FSMC_NORSRAMInitTypeDef,其内成员变量非常多,因为 FSMC 相关的配置项非常多。下面我们简单介绍下它的成员:
  1. typedef struct2 g4 R: J2 R& D
  2. {  ~) N$ n* N* o! A
  3. uint32_t FSMC_Bank;
    & b. x7 O. S! }3 A+ U6 h# J/ S# Q! L
  4. uint32_t FSMC_DataAddressMux;# Y% Y! {4 P! r* V, M  i
  5. uint32_t FSMC_MemoryType;
    . e5 Y" H7 Q  P
  6. uint32_t FSMC_MemoryDataWidth;
    ( `1 {& x- U' L* X6 b  M: s# ^
  7. uint32_t FSMC_BurstAccessMode;, o* K( L  n. ^6 w1 J  ?
  8. uint32_t FSMC_AsynchronousWait;
    + A8 ~, t% M1 G. Q" }' e. d. t  X4 P
  9. uint32_t FSMC_WaitSignalPolarity;& }! f/ f$ L9 g& S: n5 B( b
  10. uint32_t FSMC_WrapMode;
    + }6 }5 y2 ~  L" B- _
  11. uint32_t FSMC_WaitSignalActive;
    7 r: f, ?, K- U! o, @. D! f
  12. uint32_t FSMC_WriteOperation;
    4 h- J& U  w' q' t! ]& r
  13. uint32_t FSMC_WaitSignal;0 |0 N& y7 y. g9 j
  14. uint32_t FSMC_ExtendedMode;
    " v' ]0 R$ ~+ ?7 q) M  O9 r
  15. uint32_t FSMC_WriteBurst;4 _+ O, C8 f0 {1 i- A4 J6 s
  16. FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef* FSMC_ReadWriteTimingStruct;
    9 _" M, q5 M/ J  ^
  17. FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef* FSMC_WriteTimingStruct;& @  j3 L3 H. \
  18. }FSMC_NORSRAMInitTypeDef;
复制代码
: K7 ~. t4 a* \9 Z% k
    从这个结构体我们可以看出,前面有 13 个基本类型( unit32_t)的成员
变量,这 13 个参数是用来配置片选控制寄存器 FSMC_BCRx。最后面还有两个SMC_NORSRAMTimingInitTypeDef 指针类型的成员变量。前面我们讲到,FSMC 有读时序和写时序之分,所以这里就是用来设置读时序和写时序的参数了,也就是说,这两个参数是用来配置寄存器 FSMC_BTRx 和 FSMC_BWTRx,后面我们会讲解到。下面我们就来看看这些成员:
FSMC_Bank:用来设置使用到的存储块标号和区号,本章实验我们是使用的
存储块 1 区号 4,所以选择值为 FSMC_Bank1_NORSRAM4。
FSMC_DataAddressMux:用于配置 FSMC 的数据线与地址线是否复用。FSMC支持数据与地址线复用或非复用两种模式。在非复用模式下 16 位数据线及 26位地址线分开始用;复用模式则低 16 位数据/地址线复用,仅对 NOR 和 PSRAM有效。在复用模式下,推荐使用地址锁存器以区分数据与地址。本实验使用FSMC模拟 8080 时序,仅使用一根地址线 A10 提供 8080 的 RS 信号,所以不需要复用,即设置为
  1. FSMC_DataAddressMux_Disable
复制代码
! C% B/ @2 j, G) i$ d
FSMC_MemoryType:用来设置FSMC外接的存储器类型, 可选类型为 NOR FLASH模式、PSARM 模式及 SRAM 模式。我们这里把 TFTLCD当做 SRAM 使用,所以选择值为 FSMC_MemoryType_SRAM。
FSMC_MemoryDataWidth:用来设置 FSMC 接口的数据宽度,可选择 8 位还是16 位, 这里我们是 16 位数据宽度, 所以选择值为 FSMC_MemoryDataWidth_16b。
FSMC_WriteOperation:用于配置写操作使能,如果禁止了写操作,FSMC 不会产生写时序,但仍可从存储器中读出数据。本实验需要向 TFTLCD内写数据,所以要写使能,配置为 FSMC_WriteOperation_Enable(写使能)。
FSMC_ExtendedMode:用于配置是否使用扩展模式,在扩展模式下,读时序和写时序可以使用独立时序模式。如读时序使用模式 A,写时序使用模式 B,这些 A、B、C、D 模式实际上差别不大,主要是在使用数据/地址线复用的情况下,FSMC 信号产生的时序不一样。
FSMC_BurstAccessMode:用于配置访问模式。FSMC 对存储器的访问分为异步模式和突发模式(同步模式)。在异步模式下,每次传送数据都需要产生一个确定的地址, 而突发模式可以在开始时提供一个地址之后, 把数据成组地连续写入。
    本实验使用异步模式 FSMC_BurstAccessMode_Disable。
    FSMC_WaitSignalPolarity(配置等待信号极性)、FSMC_WrapMode(配置是否使用非对齐方式)、FSMC_WaitSignalActive(配置等待信号什么时期产生)、FSMC_WaitSignal(配置是否使用等待信号)、FSMC_WriteBurst(配置是否允许突发写操作),这些成员均需要在突发模式开启后配置才有效。本实验使用的是异步模式,所以这些成员的参数没有意义。
FSMC_ReadWriteTimingStruct 和 FSMC_WriteTimingStruct:用于设置读写时序。这两个变量都是 FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef 结构体指针类型。这两个参数在初始化的时候分别用来初始化片选控制寄存器 FSMC_BTRx 和写操作时序控制寄存器 FSMC_BWTRx。                                FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef结构体如下:
  1. typedef struct4 C# E, S1 B4 d: ?- J- B1 K2 O
  2. {
    0 g( j/ W( [3 P1 [; _3 `1 j8 m5 w7 S
  3. uint32_t FSMC_AddressSetupTime;//地址建立时间, c' z- c; m# ^+ D& j, l
  4. uint32_t FSMC_AddressHoldTime;//地址保持时间( B6 V! y" P% m  D' I
  5. uint32_t FSMC_DataSetupTime;//数据建立时间
    ) U% S* G. @: O2 h9 g* f! P# t
  6. uint32_t FSMC_BusTurnAroundDuration;//总线恢复时间$ i$ R$ B9 Z: @) Y
  7. uint32_t FSMC_CLKDivision;//时钟分频
    ! z9 _8 y# O9 `
  8. uint32_t FSMC_DataLatency;//数据保持时间# D3 O7 o: n8 B: {) Y7 C9 G$ N
  9. uint32_t FSMC_AccessMode;//访问模式: J/ n5 G! l5 i; m7 A& U2 S1 N) [
  10. }FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef;
复制代码
3 o$ ]" s$ ^$ c
    这些成员主要用于设计地址建立保持时间,数据建立时间等配置,这些时间是由 HCLK 经过成员时钟分频得来的, 该分频值在成员 FSMC_CLKDivision(时钟分频)中设置,其中 FSMC_AccessMode(访问模式)成员的设置只在开启了扩展模式才有效,而且开启了扩展模式后,读时序和写时序的设置可以是独立的。本实验中我们需要读写速度不一样,所以开启了扩展模式并且对于参数FSMC_DataSetupTime 设置了不同的值。此结构体其实就是对 FSMC_BTRx 和FSMC_BWTRx 寄存器操作,大家可以查看中文参考手册寄存器说明。
    本实验中的时序设置是根据 R61509V3 的数据手册设置的, 调试的时候可以先把这些值设置得大一些,然后慢慢靠近数据手册要求的最小值,这样会取得比较好的效果。时序的参数设置对 LCD 的显示效果有一定的影响。
    了解结构体成员功能后,就可以进行配置,本章实验配置代码如下:
  1. FSMC_NORSRAMInitTypeDef FSMC_NORSRAMInitStructure;5 q$ C4 F# b6 |, n" J8 f
  2. FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef FSMC_ReadNORSRAMTiming;
    , X4 [5 a% c5 i2 }( ^
  3. FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef FSMC_WriteNORSRAMTiming;
    : u0 D3 l! {# Q" Q2 c8 Y
  4. FSMC_ReadTimingInitStructure.FSMC_AddressSetupTime = 0x01; // 地址建立时间(ADDSET)为2个HCLK 1/36M=27ns7 V9 [. k: c9 C6 I' z
  5. FSMC_ReadTimingInitStructure.FSMC_AddressHoldTime = 0x00; // 地址保持时间(ADDHLD)模式A未用到+ F8 K3 h: ~1 t/ {( ]9 z% |( t' \6 A$ B
  6. FSMC_ReadTimingInitStructure.FSMC_DataSetupTime = 0x0f; // 数据保存时间为 16 个 HCLK,因为液晶驱动 IC 的读数据的时候,速度不能太快,尤其对 1289 这个 IC。0 b. l& j3 `: x+ _3 D, E
  7. FSMC_ReadTimingInitStructure.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0x00;+ f6 J! w/ |5 T0 w, {
  8. FSMC_ReadNORSRAMTiming.FSMC_CLKDivision = 0x00;
    & |! S5 I, P3 Q
  9. FSMC_ReadNORSRAMTiming.FSMC_DataLatency = 0x00;
    8 J! P* D- t+ T' E% [
  10. FSMC_ReadNORSRAMTiming.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_A;
    1 D- k3 S& K2 v4 v' d
  11. //模式A. T; L+ v/ J+ E
  12. FSMC_WriteNORSRAMTiming.FSMC_AddressSetupTime =0x00; //地址建立时间(ADDSET)为1个HCLK
    " L$ c0 f2 z9 @! @% a3 w1 ~. `
  13. FSMC_WriteNORSRAMTiming.FSMC_AddressHoldTime = 0x00; //地址保持时间(A
    0 e' I  t" Z9 W0 [
  14. FSMC_WriteNORSRAMTiming.FSMC_DataSetupTime = 0X03; //数据保存时间为 4 个 HCLK
    2 X0 n5 O7 F$ M1 g7 j* u
  15. FSMC_WriteNORSRAMTiming.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0x00;% B3 V6 Q; a) L% \
  16. FSMC_WriteNORSRAMTiming.FSMC_CLKDivision = 0x00;! z$ m1 O) r4 R% W9 ^: y7 V) R
  17. FSMC_WriteNORSRAMTiming.FSMC_DataLatency = 0x00;, V! m& @, N+ ]8 z+ ?
  18. FSMC_WriteNORSRAMTiming.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_A;
    1 y; K0 L! G4 E  [
  19. //模式A
    9 B/ x; s: s6 H6 I1 C( {& E6 B
  20. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM4;// 这里我们使用 NE4 ,也就对应BTCR[6],[7]。
    ( Y: t% `, W5 c# ]8 F5 U  ~3 m; x
  21. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux =
    / A' [' H: D2 V5 Z/ ]0 c& H- t
  22. FSMC_DataAddressMux_Disable; // 不复用数据地址
    . M2 v9 @" m9 q2 e( h
  23. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType=FSMC_MemoryType_SRAM;// FSMC_MemoryType_SRAM; //SRAM
    $ {% P8 L$ \( J; P# X0 e- y+ ]# K
  24. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth =FSMC_MemoryDataWidth_16b;//存储器数据宽度为 16bit
    : D0 g' O. `" w: R) U/ X1 s* p& b
  25. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode=FSMC_BurstAccessMode_Disable;// FSMC_BurstAccessMode_Disable;! E1 K, _4 ?" `4 m1 S
  26. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity =FSMC_WaitSignalPolarity_Low;9 _: _# g# [/ T3 [4 j; m9 p
  27. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_AsynchronousWait=FSMC_AsynchronousWait_Disable;8 x: R( D0 r( W4 }: Q' ~5 X! K; {
  28. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode = FSMC_WrapMode_Disable;9 g# a4 n" s% Q3 h: r
  29. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive =FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState;
    - X8 i, y% N- ^' H
  30. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation =FSMC_WriteOperation_Enable; // 存储器写使能0 y2 u+ U2 g, i. X  Y
  31. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal =FSMC_WaitSignal_Disable;
    , M3 T. v9 O; V: F* U8 N. w% o5 U
  32. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode =FSMC_ExtendedMode_Enable; // 读写使用不同的时序6 j" D( `1 s- g8 E
  33. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst =FSMC_WriteBurst_Disable;, S4 @$ N5 d0 m1 @5 Y7 O
  34. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct =&FSMC_ReadNORSRAMTiming; //读写时序* Y4 `+ c# G2 i( d3 N
  35. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct =&FSMC_WriteNORSRAMTiming; //写时序
    ' g( V, q. V- W/ @) Y1 H, n
  36. FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure); //初始化FSMC配置
复制代码

  e( M( G: Y" Z9 Z& N
(2)使能(开启)FSMC
    固件库提供了不同的库函数来初始化各种存储器, 同样也提供了不同类型的存储器使能函数,如下:
  1. void FSMC_NORSRAMCmd(uint32_t FSMC_Bank, FunctionalState NewState);* z4 \2 ^+ l$ o
  2. void FSMC_NANDCmd(uint32_t FSMC_Bank, FunctionalState NewState);% W4 B7 N3 w: Z
  3. void FSMC_PCCARDCmd(FunctionalState NewState);
复制代码
    这 3 个函数支持不同种类的存储器,从函数名来看也非常好理解。我们把; |' R3 G' {" O+ ?
TFTLCD当作 SRAM 使用,即使用第一个函数。该函数第一个参数用来选择存储器的区域,第二个参数用来使能或者失能。
    将以上几步全部配置好后,我们就可以使用 STM32F1 的 FSMC了。

2 X1 s5 y. L7 o) i/ z
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